Rearranjos 3-aza-Cope : efeito dramático dos substituintes na velocidade da reacção

Dissertação apresentada para a obtenção do Grau de Doutor em Química Especialidade de Química Orgânica pela Universidade Nova de Lisboa,Faculdade de Ciências e Tecnologia

A fast atom bombardment mass spectrometry study of tris (3, 6-dioxaheptyl) amine-alkali metal halide complexes and hydrogen bonded complexes

The objective of this thesis was to demonstrate the potential of fast atom bombardment mass spectrometry (FABMS) as a probe of condensed phase systems and its possible uses for the study of hydrogen bonding. FABMS was used to study three different systems. The first study was aimed at investigating the selectivity of the ligand tris(3,6-dioxaheptyl) amine (tdoha) for the alkali metal cations. FABMS results correlated well with infrared and nmr data. Systems where a crown ether competed with tdoha for a given alkali metal cation were also investigated by fast atom bombardment. The results were found to correlate with the cation affinity of tdoha and the ability of the crown ether to bind the cation. In the second and third studies, H-bonded systems were investigated. The imidazole-electron donor complexes were investigated and FABMS results showed the expected H-bond strength of the respective complexes. The effects of concentration, liquid matrix, water content, deuterium exchange, and pre-ionization of the complex were also investigated. In the third system investigated, the abundance of the diphenyl sulfone-ammonium salt complexes (presumably H-bonded) in the FABMS spectrum were found to correlate with qualitative considerations such as steric hindrance and strength of ion pairs.

Régulation de protéine C-réactive vasculaire dans le diabète de type 2

Les maladies cardiovasculaires sont la principale cause de mortalité dans les pays occidentaux et représentent une complication majeure du syndrome métabolique. Il est maintenant largement admis que l’athérosclérose est une maladie inflammatoire chronique et que l’inflammation joue un rôle pathogénique majeur dans l’initiation et la progression de la maladie athéromateuse. Il a été démontré qu’une augmentation des niveaux sériques de la protéine c-réactive (CRP), une protéine de la phase aigüe et un important constituant de la réponse immunitaire de type inné, est associée à un risque cardiovasculaire accru. Ainsi, il a été documenté qu’une augmentation de CRP, tant chez les sujets sains que chez les sujets diabétiques, était associée à une augmentation du risque de morbidité et de mortalité cardiovasculaires. De multiples évidences suggèrent que la CRP puisse non seulement constituer un marqueur de risque des maladies cardiovasculaires mais aussi représenter un facteur pro-athérogénique direct. La dysfonction endothéliale représente un des stades les plus précoces du processus athérosclérotique et un rôle de la CRP dans la pathogenèse de la dysfonction endothéliale est postulé. Outre son origine systémique, la CRP est produite dans la lésion athérosclérotique et par diverses cellules vasculaires, dont les cellules endothéliales. Afin d’élucider le rôle de la CRP vasculaire dans l’altération de la fonction endothéliale associée au syndrome métabolique, nous avons étudié la régulation de l’expression endothéliale de la CRP par les acides gras libres (AGL) et le rôle de la CRP endothéliale dans l’inhibition de la synthèse d’oxyde nitrique (NO) par les AGL. Nos résultats démontrent que :1) l’acide palmitique (PA) induit l’expression génique de CRP au niveau de cellules endothéliales aortiques humaines (HAECs) en culture et, augmente, de manière dose-dépendante, l’expression protéique de la CRP; 2) La pré-incubation des HAECs avec des antioxydants et des inhibiteurs de la i) protéine kinase C (PKC), ii) du facteur nucléaire-kappa B, iii) des Janus kinases et des protéines de transduction et de régulation de la transcription et iv) des protéines kinases activées par les mitogènes prévient l’effet stimulant du PA sur l’expression protéique et génique de la CRP; 3) Le traitement des HAECs par le PA induit une augmentation de la production des espèces réactives oxygénées, un effet prévenu par les inhibiteurs de la PKC et par l’AICAR(5-amino-4-imidazole carboxamide 1-β-D-ribofuranoside), un activateur de la protéine kinase activée par l’AMP; 4) L’incubation des HAECs en présence de PA résulte enfin en une diminution de la production basale endothéliale de NO, un effet abrogé par la préincubation de ces cellules avec un anticorps anti-CRP. Dans l’ensemble, ces données démontrent un effet stimulant du PA sur l’expression de la CRP endothéliale via l’activation de kinases et de facteurs de transcription sensibles au stress oxydatif. Ils suggèrent en outre un rôle de la CRP dans la dysfonction endothéliale induite par les AGL.

Nouveaux complexes pinces POCOP, NHCCOP, PIMCOP et PIMIOCOP, et complexes cyclométallés de Ni(II) : synthèse, caractérisation et réactivité.

Cette thèse traite de la chimie des complexes pinces de Ni(II) ainsi que des complexes cyclométallés de Ni(II) comportant au moins un motif phosphinite. Elle se divise en trois parties. La première concerne la synthèse, la caractérisation, le mécanisme de formation et la réactivité des complexes pinces de Ni(II) à base de ligand de type POCOP 1,3-(i-Pr2PO)2C6H4. De nouveaux ligands de type R-(POCOP) = κP,κC,κP-{Rn-2,6-( R'2PO)2C6H4-n}; Rn = 4-OMe, 4-Me, 4-CO2Me, 3-OMe, 3- CO2Me, 3,5-t-Bu2 ; R' = i-Pr, t-Bu ont été synthétisés suite à l'addition de chlorophosphine ClPR'2 à une solution de résorcinol ou dérivés en présence de base. La synthèse des complexes R-(POCOP)Ni(Br) s'effectue à partir du ligand correspondant en présence de base, et de {NiBr2(NCiPr)}n. Ce nouveau précurseur de nickel est synthétisé à partir de brome de nickel métallique dans l'isobutyronitrile. Il est stable sous atmosphère inerte et sa solubilité dans les solvants polaires permet d'étudier les synthèses des complexes en milieu homogène. Le mécanisme de formation des complexes portant des ligand pinces (PCsp3P) 1,3-(i- Pr2PCH2CH2)2CH2, (POCsp3OP) 1,3-(i-Pr2POCH2)2CH2, (PCsp2P) 1,3-(i- Pr2PCH2)2C6H4, Rn-(POCsp2OP) 1,3-(i-Pr2PO)2C6H4-n via nickellation du lien C-H a été investigué avec une méthode de réaction de compétition. Cette étape a été déterminée comme étant de nature électrophile. Les complexes résultants ont été complètement caractérisés. Une corrélation a notamment été effectuée entre le déplacement chimique du Cipso en spectroscopie RMN 13C et le potentiel d'oxydation Eox en voltamétrie cyclique. Une nouvelle méthode de synthèse directe verte "one pot" a été mise en place. En faisant réagir à 75 °C un mélange hétérogène de II résorcinol, de chlorodiisopropylphosphine et de nickel métallique en poudre, on obtient le complexes pince (POCOP)Ni(Cl) avec des rendements allant jusqu'à 93%. La réactivité de ces complexes POCOP a été investiguée pour des réactions de fluorination et trifluorométhylation des halogénures d'alkyle. La synthèse du (POCOP)Ni(F) a lieu à partir de précurseur (POCOP)Ni(X) (X=Br, Cl), en présence d'un large excès de fluorure d'argent AgF. Ce complexe catalyse la fluorination du bromure de benzyle et peut être converti en (POCOP)Ni(CF3) en présence de réactif du Ruppert, Me3SiCF3. La réaction entre (POCOP)Ni(CF3) et le bromure de benzyle dans les solvants aromatiques mène à la conversion totale du complexe en (POCOP)Ni(Br) et à l'inattendue benzylation du solvant aromatique utilisé. La seconde partie concerne la synthèse des nouveaux complexes non symétriques à base de ligands comportant un motif imidazolo-phosphine (PIMCOP) 3-[2-(R2P)-C3H2N2]-(R2PO)-C6H3, imidazoliophosphine (PIMIOCOP) 3-[2-(R2P)-3- (CH3)-C3H2N2]-(R2PO)-C6H3] et carbène N-hétérocyclique (NHCCOP). La double déprotonation du 3-hydroxyphenyl-imidazole suivi de l'addition de deux équivalents de chlorodiphenylphosphine mène à l'obtention du ligand PIMCOP 3-[3-(CH3)- C3H2N2]-(R2PO)-C6H3. L'étape de nickellation a lieu comme dans le cas des composés (POCOP)Ni. La méthylation du motif imidazole du (PIMCOP)Ni(Br) par le triflate de méthyle MeOTf, donne le dérivé (PIMIOCOP)Ni(Br). Ce dernier est converti en (NHCCOP)Ni(Br) après l'addition de chlorure de tétraéthylamonium NEt4Cl. Les analogues i-Pr2P de ces complexes sont synthétisés en remplaçant ClPPh2 par ClPiPr2. On obtient les espèces cationiques [(PIMCOP)Ni(NCCH3)][OTf], [(PIMIOCOP)Ni(NCCH3)][OTf]2 et III [(NHCCOP)Ni(NCCH3)][OTf] suite à l'addition en solution dans l'acétonitrile de triflate d'argent AgOTf. Ces espèces ont été utilisés comme catalyseurs pour la synthèse d'amidine à partir de benzonitrile et de diverse amines aliphatiques. Enfin des complexes orthonickellés trans-Ni[(ĸ2-P,C-P(OC6H4)-(iPr2)( iPr2P(OC6H5))]Br à base de phosphinite ont été synthétisés et caractérisés. Les ligands sont synthétisés par réaction d'un phénol et de chlorodiisopropylphosphine en présence de base. L'ajout de {NiBr2(NCiPr)}n et de triéthylamine permet l'orthométallation via une étape de nickellation C-H. Un intermédiaire trans- [NiBr2{PiPr2(OC6H5)}2] de cette réaction a été isolé. Le complexe dimère peut réagir avec des espèces électrophiles mener à l'ortho-fonctionnalisation de la phosphinite.

Organic Synthesis Mediated by Heterogeneous Catalysts

Catalysis is a technologically important field which determines the quality of life in future. Catalyst research in pharmaceutical industry,fine chemical synthesis and emission control demands supported catalysts in bulk quantities.In the present work it was observed that clay supported catalysts mentioned in various chapters could also be used for the synthesis of similar molecules. The K10Ti catalyst can be used for the synthesis similar substituted imidazole derivatives under solvent free conditions and synthetically important Mannich bases of substrates containing various substitutes.Al-pillared saponite can be used for acetalation of other polyhydroxy compounds like glycerol,mannitol etc.Cu-Pd KSF catalyst has found application in C-C bond forming reactions which can be applied to other reactions and similar methods can be adopted for the synthesis of other catalyst by changing the transition metals. Montmorillonite K10 catalysed synthesis of triarylpyridines can be extended to the synthesis tetrasubstuted pyroles.K10Ti can also be utilized for the synthesis of similar heterocycles.

Síntesi de base sòlida de pèptids biarílics contenint 5-arilhistidines

Els aminoàcids biarílics es troben en una àmplia varietat de pèptids naturals amb important activitat biològica. Concretament, les arilhistidines formen part de les aciculitines, pèptids amb activitat citotòxica i antifúngica, La reacció de Suzuki-Miyaura és el mètode més versàtil per obtenir biarils assimètrics, encara que, fins el moment, no s'havia aplicat per a l'arilació de l'imidazole de la histidina. L'objectiu general d'aquesta tesi fou demostrar que es podia arilar l'imidazole de la histidina en fase sòlida mitjançant una reacció de Suzuki-Miyaura. En primer lloc, es sintetitzaren 4(5)-metil-5(4)-fenilimidazole i 4(5)-metil-5(4)-(2-metoxifenil)imidazole a través de l'acoblament creuat entre un N-benzilbromoimidazole i el corresponent àcid arilborònic. Posteriorment, s'arilaren 5-bromohistidines utilitzant diversos àcids arilborònics mitjançant una reacció de Suzuki-Miyaura assistida per irradiació micrones, tant en dissolució com en fase sòlida. I finalment, mitjançant aquesta metodología, es sintetitzaren pèptids antimicrobians contenint 5-arilhistidines actius contra bacteris gram-negatius responsables d'importants malalties en plantes com el foc bacterià.

Sensitivity distributions and cross-resistance patterns of Mycosphaerella graminicola to fluquinconazole, prochloraz and azoxystrobin over a period of nine years

The sensitivity of 73 isolates of Mycosphaerella graminicola collected over the period 1993–2002 from wheat fields in South England was tested in vitro against the triazole fluquinconazole, the strobilurin azoxystrobin and to the imidazole prochloraz. Over the sampling period, sensitivity of the population to fluquinconazole and prochloraz decreased by factors of approximately 10 and 2, respectively, but there was no evidence of changes in sensitivity to azoxystrobin. There was no correlation between sensitivity to fluquinconazole and prochloraz, but there was a weak negative cross-resistance between fluquinconazole and azoxystrobin.

Equilibrium studies on mixed ligand complex formation of Co(II), Ni(II), Cu(II) and Zn(II) with N-(2-hydroxybenzyl)-L-histidine (H(2)hb-L-his) and typical N,N donor ligands: Crystal structure of [Ni(hb-L-his)(bipyridine)]center dot H2O complex

Equilibrium study on complex formation of Co(II), Ni(II), Cu(II) and Zn(II), hereafter M(II), with the quadridentate (O-, N, O-, N) donor ligand, N-(2-hydroxybenzyl)-L-histidine (H(2)hb-L-his, hereafter H2L), in the absence and in the presence of typical (N, N) donor bidentate ligands, 1,10 phenanthroline(phen), 2, 2'-bipyridine(bipy), ethylenediamine(en), hereafter B, in aqueous solution at 25 +/- 1 degrees C was done at a fixed ionic strength, I = 0.1 mol dm(-3) (NaNO3) by combined pH-metric, UV-Vis and EPR measurements provide evidence for the formation of mononuclear and dinuclear binary and mixed ligand complexes of the types: M(L), M(L)(2)(2-), M-2(L)(2+), M-2(H-1L)(+), M(L)(B), (B)M(H-1L)M(B)(+). The imidazole moiety of the ligand is found to act as a bridging bidentate ligand in the dinuclear M-2(L)(2+), M-2(H-1L)(+) and (B)M(H-1L)M(B)(+) complexes, using its N-3 atom and N1-H deprotonated moiety. Stability constants of the complexes provide evidence of discrimination of Cu(II) from the other M(II) ions by this ligand. Solid complexes: [Ni(L)(H2O)(2)] (1), [Cu(L)(H2O)] (2), and [Ni(L)(bipy)] (.) H2O (3) have been isolated and characterized by various physicochemical studies. Single crystal X-ray diffraction of the ternary complex, 3, shows an octahedral [(O-,N,N,O-)(N,N)] geometry with extensive pi-pi stacking of the aromatic rings and H-bonding with imidazole (N1-H), secondary amino N-atom, the lattice H2O molecule, and the carboxylate and phenolate O-atoms. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

An unprecedented mononuclear double helicate with a square planar metal ion

Reactions of the 1:2 condensate (L) of benzil dihydrazone and 1-methyl-2-imidazole carboxaldehyde with Cd(ClO4)(2)center dot xH(2)O and CdI2 yield [CdL2]( ClO4)(2) (1) and LCdI2 (2), respectively. The yellow ligand L, and its yellow complexes 1 and 2 are characterized by NMR and single crystal X-ray diffraction. Though L contains four N-donor centers, 1 is found to be a four-coordinate double helicate with a square planar Cd(II)N-4 core and 2 a spiral coordination polymer with tetrahedral Cd(II)N2I2 moieties. The bidentate nature of L and the occurrence of the square planar coordination of Cd( II) is explained by DFT calculations. (c) 2007 Elsevier B. V. All rights reserved.

Two pentacoordinate copper(II) complexes that display accessible Cu(III/II) couples

Two copper(II) complexes of the type CuL2.imidazole (1) and Cu2L4(4.4'-bpy).2H(2)O.C6H14 (2), where LH = 1-nitroso-2-naphthol and 4.4'-bpy = 4,4'-bipyridine, are characterised by X-ray crystallography. In 2, the two copper atoms are linked by 4,4'-bpy. In both the complexes, copper is found to have a distorted square pyramidal N3O2 coordination sphere. The axial position in I is occupied by an oxygen atom while those in 2 by the nitrogen atoms of 4.4'-bpy. The two complexes display quasireversible Cu(III/II) couples around 0.68 V vs. saturated calomel electrode in cyclic voltammetry in dichloromethane.

Control of framework stoichiometry in MeGaPO laumontites using 1-methylimidazole as structure-directing agent

A series of heterometal substituted gallium phosphates, (N2C4H7)(0.5+x)[Me0.5+xGa2.5-x(PO4)(3)] (Me = Mn, Fe, Co and Zn, x approximate to 0.25), has been synthesised under solvothermal conditions at 433 K in ethylene glycol using I-methylimidazole as a templating agent and their structures determined at 150 K using single-crystal X-ray diffraction. The compounds are isostructural, crystallising in the monoclinic space group C 2/c, with lattice parameters ca. 15 x 13 x 15 angstrom and beta = 112 degrees, and adopt the laumontite framework type (LAU). The incorporation of 1-methylimidazole cations into the one-dimensional pore systems of these materials is about three quarters the uptake value obtained previously for the less-bulky amine cations of imidazole and pyridine in other MeGaPO laumontites, which have the formula (TH)[MeGa2(PO4)(3)] (Me = Mn, Fe, Co and Zn; T = C5H5N and C3N2H4). The size, shape and charge of the amine clearly influence both the metal-phosphate framework stoichiometry (i.e. Me2+:Ga3+ ratio) and the framework charge. (C) 2007 Elsevier Inc. All rights reserved.

Chemistry of mixed-ligand methoxy bonded oxidovanadium(V) complexes with a family of hydrazone ligands containing VO3+ core and their substituent controlled methoxy-bridged dimeric forms

[(VO)-O-IV(acac)(2)] reacts with an equimolar amount of benzoyl hydrazones of 2-hydroxyacetophenone (H2L1), 2-hydroxy-5-methylacetophenone (H2L2) and 5-chloro-2-hydroxyacetophenone (H2L4) in methanol to afford the penta-coordinated mixed-ligand methoxy bonded oxidovanadium(V) complexes [(VO)-O-V(L-1)-(OCHA(3))](1). [(VO)-O-V(L-2)(OCH3)](2), and [(VO)-O-V(L-4)(OCH3)](4), respectively, whereas, the similar reaction with the benzoyl hydrazone of 2-hydroxy-5-methoxyacetophenone (H2L3) producing only the hexa-coordinated dimethoxy-bridged dimeric complex [(VO)-O-V(L-3)(OCH3)](2) (3A). Similar type of hexa-coordinated dimeric analogue of 1 i.e., [(VO)-O-V(L-1)(OCH3)](2) (1A) was obtained from the reaction of [(VO)-O-IV(acac)(2)] with the equimolar amount of H2L1 in presence of half equivalent 4,4'-bipyridine in methanol while the decomposition of [(VO)-O-IV(L-2)(bipy)] complex in methanol afforded the dimeric analogue of 2 i.e., [(VO)-O-V(L-2)(OCH3)](2) (2A). All these dimeric complexes 1A-3A react with an excess amount of imidazole in methanol producing the respective monomeric complex. The X-ray structural analysis of 1-3 and their dimeric analogues 1A-3A indicates that the geometry around the vanadium center in the monomeric form is distorted square-pyramidal while that of their respective dimeric forms is distorted octahedral, where the ligands are bonded to vanadium meridionally in their fully deprotonated enol forms. Due to the formation of bridge, the V-O(methoxy) bond in the dimeric complexes is lengthened to such an extent that it becomes equal in length with the V-O(phenolate) bond in 3A and even longer in 1A and 2A, which is unprecedented. The H-1 NMR spectra of the complexes 1A-3A in CDCl3 solution, indicates that these dimeric complexes are converted appreciably into their respective monomeric form. Complexes are electro-active displaying one quasi-reversible reduction peak near +0.25 V versus SCE in CH2Cl2 solution. The E-1/2 values of the complexes show linear relationship with the Hammett parameter (sigma) of the substituents. All these VO3+-complexes are converted to the corresponding complexes with V2O34+ motif simply on refluxing them in acetone and to the complexes with VO2+ motif on reaction with 2 KOH in methanol. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

2,2-Dialkyl-2H-benzimidazoles, the high energy tautomers of the corresponding 1,2-dialkyl-1H-benzimidazoles. Syntheses and their complexes with Cu(I) and Ag(I)

Reaction of Cu(1,2-phenylenediamine)(2)(ClO4)(2) with neat RR'=O (R = methyl and/or ethyl) (lives Cu(2,2-dialkyl-2H-benzimidazole)ClO4. demetallation of which by the action of aqueous ammonia yields Pure 2,2-dialkyl-2H-benzimidazoles. These are characterised by NMR. hi the X-ray crystal Structure, Ag(2,2-methyl-2H-benzimi-dazolc)NO3 is Found to be a spiral 1D coordination polymer where the 2H-benzimidazole acts as an N,N bridge between two Ag(I) centus. Although 2H-benzimidazoles are very unstable in the free state, they are quite stable in their Cu(I)(1) and Ag(I) complexes. The 1,2-tautomerisation in imidazole and benzimidazole have been Studied by means of transition state calculations at B3LYP/6-3 11 +G(2d,p)* level.

Chemical, electrochemical and structural studies of some cis-dioxomolybdenum(VI) complexes of two tridentate ONS chelating ligands

Several cis-dioxomolybdenum complexes of two tridentate ONS chelating ligands H2L1 and H2L2 ( obtained by condensation of S-benzyl and S-methyl dithiocarbazates with 2-hydroxyacetophenone) have been prepared and characterized. Complexes 1 and 2 are found to be of the form MoO2 (CH3OH)L-1.CH3OH and MoO2L, respectively, (where L2-=dianion of H2L1 and H2L2). The sixth coordination site of the complexes acts as a binding site for various neutral monodentate Lewis bases, B, forming complexes 3 - 10 of the type MoO2LB (where B=gamma-picoline, imidazole, thiophene, THF). The complexes were characterized by elemental analyses, various spectroscopic techniques, ( UV-Vis, IR and H-1 NMR), measurement of magnetic susceptibility at room temperature, molar conductivity in solution and by cyclic voltammetry. Two of the complexes MoO2(CH3OH)L-1.CH3OH (1) and MoO2L1(imz) (5) were structurally characterized by single crystal X-ray diffraction. Oxo abstruction reactions of 1 and 5 led to formation of oxomolybdenum(IV) complex of the MoOL type.

Nitrogen donor ligands bearing N-H groups: Effect on catalytic and cytotoxic activity of molybdenum eta(3)-allyldicarbonyl complexes

Reactions of [Mo(eta(3)-C3H5)Br(CO)(2)(NCMe)(2)] with the bidentate nitrogen ligands 2-(2'-pyridyl)imidazole (L1), 2-(2'-pyridyl)benzimidazole (L2), N,N'-bis(2'-pyridinecarboxamido)-1,2-ethane (L3), and 2,2'-bisimidazole (L4) led to the new complexes [Mo(eta(3)-C3H5)Br(CO)(2)(L)] (L = L1, 1; L2, 2; L4, 4) and [{Mo(eta(3)-C3H5) Br(CO)(2)}(2)(mu-L-3)] (3). The reaction of complexes 2 and 3 with Tl[CF3SO3] afforded [Mo(eta(3)-C3H5)(CF3SO3)(CO)(2)(L2)] (2T) and [{Mo(eta(3)-C3H5)(CF3SO3)(CO)(2)}(2)(mu-L-3)] (3T). Complexes 3 and 2T were structurally characterized by single crystal X-ray diffraction, showing the facial allyl/carbonyls arrangement and the formation of the axial isomer. In 2T, two molecules are assembled in a hydrogen bond dimer. The four complexes 1-4 were tested as precursors in the catalytic epoxidation of cyclooctene and styrene, in the presence of t-butylhydroperoxide (TBHP), with moderate conversions and turnover frequencies for complexes 1-3 and very low ones for 4. The increasing number of N-H groups in the complexes seems to be responsible for the loss of catalytic activity, compared with other related systems. The cytotoxic activities of all the complexes were evaluated against HeLa cells. The results showed that compounds 1,2,4, and 2T exhibited significant activity, complexes 2 and 2T being particularly promising. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.